栅格DEM的水平分辨率对流域特征的影响分析

数字高程模型(DEM)是当前用于流域地形分析的主要数据,由DEM可以提取河网,为不同尺度的水文模型计算和存储地形参数。对黄河小浪底—花园口区间,面积范围为100～1×104km2的8个研究流域,应用网格大小分别为100～1000m6种水平分辨率的栅格DEM进行了流域特征参数的提取和分析。研究表明,DEM的水平分辨率对提取河网的精确性有影响,网格的增大增加了平地处流向确定的随意性。提取的流域面积、长度等有关的参数差别不大,但坡度值变化明显。参数的差别导致主要受长度和坡度因素影响的流域的汇流时间和滞时有较大的不同。

ArcGis9.0中基于DEM的水文信息提取方法

文中详细介绍了ArcG is 9.0中的水文分析工具箱的使用方法,包括从原始DEM数据提取河网的步骤、应注意的问题,DEM数据的快速裁剪,不同精度DEM数据拼接的方法和技巧。

基于DEM和主干河网信息提取数字水系研究

为了弥补DEM中河道信息的缺失,从信息论的角度比较了引入矢量河网与栅格化河网各自在精度与效率上的优势,创建了一套通过"关系树"把DEM中隶属河道的栅格点群自动连接成水系的源头追索模型,把基于DEM和栅格化河网自动提取虚拟水系的方法推向实用.该模型能够充分利用目前各种电子地图中的水系图层,提高了虚拟河网的精度,而且可以在一定程度上解决传统方法中洼地与平原区的问题.该模型经过不同地区的多次验证,具有很强的实用价值.

栅格DEM的尺度与水平分辨率对流域特征提取的分析——以黄土岭流域为例

以黄土岭流域为例 ,对 1∶1万和 1∶5万两种尺度 ,应用栅格大小为 5～ 5 0m6种水平分辨率的栅格DEM ,进行了流域特征参数的提取和分析 .研究发现 ,不同分辨率DEM提取的河网结构大体上是一致的 ,但河网的精度不同 ;提取的流域面积、河网密度、河道坡度、平均高程相差不大 ,河道长度和平均坡度参数相差较大 ,尤其是平均坡度参数 .不同尺度DEM提取的流域参数差异明显 ,1∶1万提取的河网精度大于 1∶5万 ,提取的流域面积 ,河网密度差异明显但不大 ,河道长度、河道坡度、平均高程和平均坡度参数相差较大 。

DEM栅格单元大小对汇水区提取的影响研究

汇水区是分布式水文地表积涝模拟的基本单元,汇水区划分的精确性对暴雨积涝模拟具有重要意义。利用水文分析工具进行研究区汇水区提取时,由于DEM栅格单元大小不同,汇水区划分空间分布精确性不同。为了研究DEM栅格单元大小对汇水区划分精度的影响规律,本文采用栅格单元大小为30、50、100 m DEM对同一地区进行汇水区划分计算,研究分析DEM栅格单元大小对汇水区划分涉及到的水流方向提取计算、汇流累积量计算、水流长度计算以及对流域分割计算的影响,从而实现DEM栅格单元大小对汇水区划分精度的影响评价。研究发现:栅格单元大小改变,对水流长度计算、流域分割、汇水区划分几个要素影响程度较大,栅格单元大小的变化对流向分析、汇水量提取几个要素的影响程度相对较小。栅格单元变大时,汇水区的面积减小,汇水区的个数也相应的减少;栅格单元变小时,汇水区的面积变大,汇水区的个数也相应增加。

栅格尺度对DEM分析中地形因子的影响

数字高程模型(DEM)是地形分析的基础。DEM的栅格大小直接影响着分析的结果。而栅格大小越小,尽管越能精确的反映和描述地形变化情况,但是计算量也是大量的增加。所消耗的代价也大大增加。因此DEM栅格尺度对地形因子的影响研究具有极其明显的意义。本文通过对浙江省桐庐县的丘陵地区和云南省洱海地区的山地地区为例。在不考虑数据误差的基础上,通过定性定量地比较不同栅格尺度对坡度、坡向的影响,得出对两种地形的异同点。为以后的实际工作起到一定的指导作用。

DEM的自由拼接及其栅格转换技术

数字高程模型(DEM)是现代地球信息科学系统及战场情报系统的重要数据,尤其在GIS与战场决策等系统中应用十分广泛。由小范围DEM数据通过拼接技术,生成大范围的DEM数据,是对DEM数据的一项重要的处理,能够保证研究区DEM数据的连续性。在介绍对小范围DEM数据自由拼接技术的基础上,对DEM数据进行栅格转换,并生成二维可视检查数据。

运用DEM剖析土地利用空间数据转换的尺度效应

通过对不同土地利用类型进行尺度转换,定量分析了不同高程地区土地利用类型的精度损失趋势,同时结合景观格局指数,探讨了高程影响下数据转换中的尺度效应。研究表明,土地利用类型和高程之间存在尺度依赖性;依据原始矢量数据计算的土地利用景观格局指数,可以在一定程度上揭示精度损失变化特征的规律和成因。

基于GIS的栅格化坡面径流路径模拟与LS值计算

该研究旨在研制建立适合我国黄土区以小流域为单元、基于GIS栅格化的坡面径流路径及土壤侵蚀强度空间分异分析模拟模型 .以ViewGIS为平台 ,将流域图经栅格化处理和建立基于栅格化处理的关系型数据库 ,利用D8方法和DEMON方法 ,分析模拟径流路径 ;开发出了适于分析模拟黄土区小流域土壤侵蚀强度空间分布的模块 ,以小流域为单元对坡面径流路径进行了模拟 ,并模拟计算了通用水土流失方程的地形因子LS值在该流域坡面的分布 ,最后将计算结果存放于关系型数据库中 .该研究深入ViewGIS内核 ,在开发DEM径流分析、土壤侵蚀等功能的基础上 ,实现了对整个流域径流路径及土壤侵蚀地形地貌分异规律的计算机分析模拟与成图 。

基于栅格的分布式SCS产流模型研究

利用基于栅格分布的土地利用类型和土壤类型,构建了一个基于栅格的分布式SCS产流模型,该改进模型能够较好地考虑流域下垫面的空间分布及降雨空间分布的不均匀性,并将其应用到实际的流域中。模拟结果表明,改进后的基于栅格的SCS模型比原始的SCS模型的模拟精度明显提高。在共44场降雨中,产流模拟精度达到85%以上的场次由原来的12场提高到26场。并且通过该改进模型可以得出次降雨的空间分布式的产流分布图,可为流域的水管理提供更为准确的产流信息。

基于栅格尺度的土地利用适宜性评价研究

土地利用适宜性对于土地利用规划和管理具有重要的现实意义。本文基于栅格数据,以黑龙江省嫩江县为研究区,利用在高程、坡度、坡向方面的分布特征,采用层次分析法确定指标权重,通过模糊综合评价法对已确定权值的指标进行综合评价。研究结果表明,研究区土地利用主要分为宜农区和宜林区,宜农区中中度宜农区所占比例最大,宜林区中中度宜林区所占比例最大,研究区土地利用适宜性分布具有明显的空间特征。

统一设备计算架构下的栅格河网提取并行算法

针对大规模高分辨率数字地形数据提取栅格河网效率低下的问题,提出了基于统一设备计算架构(CUDA)利用淹没模型提取栅格河网的并行算法。使用图形处理器(GPU)将汇流累积量计算分解为独立的多任务并行处理,通过数据异步传输减少数据交换时间,进而加速河网提取的运算。实验结果表明,该算法运行效率明显优于串行河网提取算法,在NVIDIA Geforce GTX660上对数据量为600 MB(网格大小为9784×8507)数字高程模型(DEM)数据提取河网加速比达到62。

栅格数据表示空间信息的不确定性初探

首先阐述了栅格结构在地形表达方面所表现出来的两大优势,正因为这些优势使得栅格结构能在GIS中得到广泛应用。其次,分析了由于栅格结构自身的特点,导致了在处理地形表面数据时,会有基于点和基于面两种不同的处理方式,并由此会产生解释格网属性值和确定属性值定位这两方面的不确定性。然后,提出了解决该问题的方法,即将栅格数据结构分为像素模型和格网模型两种形式。最后给出了两个典型例子,来说明若将不同的栅格数据图层等同对待会产生的结果误差情况,提醒用户使用栅格数据时注意的事项。

“4D”技术及其应用

介绍“4D”（即数字地面模型、数字正射影像、数字栅格地图和数字线划地图）系列产品的生产流程、关键技术，及其在耕地保护、防灾减灾救灾和城市规划等方面的应用方法。

基于ARX的矢量地图离散化技术

基于MFC开发ARX程序直接读取矢量地图,通过改进的高效率的线性内插算法实现等高线层转换,该算法解决了一般线性内插算法中常有的平顶现象。区域层直接通过修改有序边表多边形扫描转换算法实现离散。最后应用以上技术实现了一个矢量地图数字离散化系统,并通过对某市矢量地图离散化证明了系统的高效,达到实际工程应用的要求。

基于彩色航空影像的水体提取与应用实现

天津市第一次全国地理国情普查领导小组办公室综合考虑天津市在三维数字建模、城市水淹分析实际应用情况,编写了《天津市第一次全国地理国情普查实施方案》,方案中明确地形地貌是此次普查的重要内容之一。根据天然水体在彩色航空影像上的表现特征,利用每个像素颜色的差别选取水体,将影像做栅格化和转换SHP面的数据处理,从而提取水体的矢量范围线,再经过滤除与分割,水体矢量线可直接应用于数字影像匹配DEM精细化处理和地理国情普查地表水系要素覆盖。

基于GDAL库的温度推算模型的研究与实现

为对无资料地区的温度分布情况进行推算,设计了基于无人机航测DEM数据的小网格温度分布推算模型,并采用开源GDAL库进行实现。项目首先通过GDAL库读取了宁夏太阳梁试验区5 m分辨率DEM数据,提取了温度推算模型中用到的3个因子:坡度、坡向、海拔,基于实测的经纬度范围采用Numpy库生成了温度推算模型中的经度纬度因子。基于提取的因子在温度推算模型中进行推算以后,生成了包含每个格点温度值的栅格文件。基于生成栅格文件,利用ArcGIS制图工具制作了该地区的温度分布图。通过与监测点实测的温度数据对比验证:实际温度值与模型推算的结果基本一致,且推算因子中海拔因子对结果贡献最大。该结果证明了算法所采用技术的易用性和算法所设计参数的准确性。

基于ERDAS的三维地形景观图制作——以甘肃省敦煌市鸣沙山地形为例

简单介绍了DRG数据和DEM数据的获取方法,对如何利用已有的DRG数据和DEM数据制作三维地形景观图的方法、步骤进行详细的介绍,阐述了三维地形景观图是一种由基础测绘数字产品相互组合而形成的专题地图产品,是一种新型的复合测绘产品。并对三维地形景观图的应用前景作了展望。

等高线扫描数据的细化问题

本文讨论了一种较有效的细化等高线扫描影像数据的方法——边缘剥皮法,利用该方法对等高线扫描影像数据进行细化,在微机上进行了试验,结果令人满意。

GIS环境下洱海流域降雨径流模拟研究

降雨径流不仅是水循环的中间环节,也是流域众多地表过程的主要驱动力。研究洱海流域降雨径流的变化机制对于了解土壤侵蚀形成机理与污染物的运移动规律有至关重要的作用。该研究在GIS环境下,基于DEM构建了一个简单的降雨径流模型。模型将流域离散成栅格数据结构,根据降雨径流的特性,分为坡面栅格和河道栅格,并利用运动波方程进行汇流演算。模型在洱海流域进行试验,结果表明:模型基本满足洱海流域降雨径流模拟的需要;模型结构简单,模拟精度有待提高。